歡迎參加第十二屆產品創(chuàng)新數(shù)字化國際峰會 12月1-2日 長沙
0 前言
隨著中國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，公司規(guī)模不斷擴張，公司的各項核心能力持續(xù)提升，比如：產品開發(fā)，制造技術，質量保證，業(yè)務體系等能力。為了應對未來制造業(yè)的競爭要求，各主要制造業(yè)大國逐步提出制造業(yè)振興戰(zhàn)略，比如：美國工業(yè)互聯(lián)網戰(zhàn)略，德國工業(yè)4.0，中國2025規(guī)劃綱要等，為制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。公司管理層審時度勢，決定加入了全球母公司的PLM項目中，啟動PLM系統(tǒng)的實施。古人言：“形而上者謂之道，形而下者謂之器，化而裁之謂之變，推而行之謂之通，舉而措之天下之民謂之事業(yè)”，實施PLM，對戰(zhàn)略業(yè)務流程化而載以變，推而行以通，使各區(qū)域和部門實現(xiàn)真正的高效協(xié)同工作，建立“one team，one goal，one process”之器，進而實現(xiàn)公司的戰(zhàn)略落實之道。
PLM系統(tǒng)是產品全生命周期的信息的創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應用的一系列應用解決方案，能夠集成與產品相關的人力資源、流程、應用系統(tǒng)和信息。作為一家典型的制造企業(yè)，通過PLM系統(tǒng)的實踐，有效解決產品研發(fā)和創(chuàng)新的瓶頸問題，同時與產品制造工藝過程開發(fā)和批量產品生產制造過程的專業(yè)系統(tǒng)進行集成，以實現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)，滿足《中國制造2025規(guī)劃綱要》要求。
1 需求分析
作為一家合資公司，在產品開發(fā)項目方面，涉及到與全球的產品開發(fā)過程協(xié)同，產品和創(chuàng)新數(shù)據(jù)的共享；同時，隨著國內開發(fā)項目的開展和制造精益流程的持續(xù)推廣，企業(yè)的戰(zhàn)略，業(yè)務模式，管理流程及相關遞交物和過程數(shù)據(jù)亟待新的管理系統(tǒng)進行系統(tǒng)管理，以支持公司的未來發(fā)展。因此，在global團隊決定啟動PLM的實施時，公司管理層決定加入全球項目，進行PLM的本地實施。在實施PLM前，我們應用全球統(tǒng)一的PDM系統(tǒng)對產品開發(fā)項目的圖紙，文檔數(shù)據(jù)及變更過程進行管理，但是，沒有對CAD數(shù)據(jù)進行有效管理；同時，在全球方面，雖然使用專業(yè)的CAD管理系統(tǒng)對CAD數(shù)據(jù)進行了管理，但是，CAD數(shù)據(jù)與Part沒有進行關聯(lián)。
因此，在項目之初，確定的PLM系統(tǒng)基本需求如下：
支持公司的創(chuàng)新戰(zhàn)略，變更為創(chuàng)新驅動的技術型公司。
全面支持公司的業(yè)務流程。
全球研發(fā)的協(xié)同化，支持跨區(qū)域的全球產品研發(fā)項目的協(xié)同活動，確保產品研發(fā)活動相關的各類數(shù)據(jù)共享和協(xié)同一致。
與公司的現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)和未來的數(shù)字化工廠等專業(yè)轉件系統(tǒng)集成。
2 PLM平臺選型
PLM的實施首先需要解決PLM基礎平臺的選擇問題，考慮到PLM需要支持公司全球多站點協(xié)同工作，統(tǒng)一的業(yè)務流程，規(guī)范的數(shù)據(jù)模型和接口，并應用先進的IT技術等方面，全球成立PLM基礎平臺選型團隊，建立選型工作流程和基礎平臺選型評價標準。
圖1 PLM基礎平臺選型流程
表1 PLM系統(tǒng)選型的打分結果
（注：R：Risk，存在風險；S：Support，支持該項需求；S1：Part of Support，部分支持該項需求。）
經過綜合評價，全球團隊決定選擇Vendor3作為PLM實施的基礎平臺合作方。并與其一起基于公司的戰(zhàn)略、業(yè)務流程、現(xiàn)有系統(tǒng)基礎等進行PLM的規(guī)劃、設計、開發(fā)和測試等各項活動的開展。
3 PLM的規(guī)劃、設計、開發(fā)和測試
完成PLM基礎平臺選型后，建立了包括基礎平臺供應商，兩家咨詢公司，公司管理層、各業(yè)務和IT等部門組成的PLM實施團隊，對公司的戰(zhàn)略和業(yè)務流程，現(xiàn)有系統(tǒng)等進行梳理，創(chuàng)建PLM實施規(guī)劃，進行PLM系統(tǒng)的設計、開發(fā)和測試等相關工作。
3.1 PLM實施規(guī)劃
建立PLM實施組織團隊，并由公司的最高管理層組成的指導委員會直接領導，并包括各區(qū)域，各職能部門，業(yè)務流程模塊的相關領導和專家參與。同時，在此基礎上，新增多名專家團隊，其分別來自兩家第三方咨詢公司，分別就PLM軟件系統(tǒng)和業(yè)務流程進行支持。
注：可以使用咨詢公司，但是，必須在公司內部有PLM系統(tǒng)的專家，及熟悉公司業(yè)務，又通曉PLM基礎平臺。需求規(guī)劃要全面，但是，實施落地要循序漸進。
3.2 PLM實施節(jié)約計算模型
PLM團隊結合公司的實際業(yè)務模型，PLM實施的行業(yè)基礎數(shù)據(jù)，創(chuàng)建PLM實施的節(jié)約計算模型。客觀分析PLM的實施將會給公司帶來的影響。
根據(jù)實際項目的花費數(shù)據(jù)，分析每項費用在產品開發(fā)時間軸上的分布。假定一個項目的開發(fā)周期為12個季度，即從program start門到SOP門；人工費用投入為從Q1到Q12，模具費用投入為Q9和Q10兩個季度，投產費用投入為Q11和Q12兩個季度，質量和質量保證費用為SOP后Q1到Q4。通過此費用分布表，計算處于不同階段的產品開發(fā)項目在使用PLM系統(tǒng)后可以為公司帶來的各項節(jié)約。
以每個EQM項目的節(jié)約模型依據(jù)，基于當前進行中的項目及未來的目標業(yè)務清單上的項目，根據(jù)項目的處于項目開發(fā)生命周期上的位置，計算PLM將給每個項目帶來的節(jié)約，然后，再把各項節(jié)約額求和，得出的PLM的實施給公司帶來的節(jié)約。
表2 PLM的實施給公司帶來的節(jié)約
注：表中的節(jié)約額僅為示意數(shù)字。
3.3 建立PLM系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型及相關業(yè)務流程
在完成戰(zhàn)略和業(yè)務流程梳理后，需要在PLM基礎平臺上對各類數(shù)據(jù)進行建模，并明確數(shù)據(jù)模型在各個業(yè)務流程中的接口，數(shù)據(jù)的建模和業(yè)務流程的定義是PLM實施的核心，其關系到PLM系統(tǒng)在具體業(yè)務的操作和數(shù)據(jù)的分享和控制的有效性，及未來系統(tǒng)的擴展，與其他專業(yè)管理系統(tǒng)和軟件的集成等。具體包括以下幾個方面：
- 項目數(shù)據(jù)模型定義
- 產品工作包（PWP）模型定義
- 項目工作包（ProgWP）模型定義
- 零件/BOM模型定義
- 項目、PWP和相關BOM架構的模型定義
- 項目和產品工作包（PWP）的系統(tǒng)設計
- 工程文檔和設計變更系統(tǒng)設計
- Part/Design的系統(tǒng)設計
- 安全模式和業(yè)務主流程系統(tǒng)設計
- 關鍵業(yè)務流程（DAR，ECR，CR/CO，DA，ROC）的系統(tǒng)定義
3.4 PLM的測試
與全球團隊一起完成PLM系統(tǒng)的服務器的基礎部署，通過PRT（Production Readiness Test），CRP(Conference Room Pilot)，Pilot等方式對PLM的功能和性能進行測試，此過程是一個困難的過程，由于為了滿足當前公司業(yè)務的需求，基于PLM平臺開發(fā)的大量的功能，定義的業(yè)務流程，在性能和功能方面，出現(xiàn)了很多問題，投入了大量的資源參與到相關問題的解決過程中，最后，確認其可以滿足業(yè)務要求。這也是本次PLM實施的最大教訓所在。在PLM的實施過程中，要減少定制功能的開發(fā)，盡最大可能使用OOTB(Out of Tool Box)進行功能配置。
4 PLM實施
4.1 實施風險的控制
在PLM實施項目的啟動階段，PLM實施團隊建立了實施風險分析表，并針對可能的各項風險，采取相對應的措施以避免和減輕該風險對PLM實施項目的負面影響。在PLM實施項目的進行過程中，持續(xù)更新風險分析表，增加新風險，關閉部分風險。
4.2 實施計劃的管控
在項目的啟動階段，PLM實施核心團隊完成PLM實施項目的詳細的工作計劃的創(chuàng)建，把整個的實施工作分為數(shù)據(jù)遷移，用戶培訓，溝通交流，問題解決等方面，尤其對于溝通交流方面，由于PLM的實施是對整個公司的業(yè)務模式的變更，需要獲得公司管理層，基層員工等各方面的理解和支持，因此，實施團隊通過支持團隊交流會，實施團隊問題推進周會，關鍵用戶的雙周會，領導層的月度匯報，啟動會，總結會，視頻宣傳，海報，微信群等方式，以有效保證PLM系統(tǒng)實施的穩(wěn)步推進，成功實現(xiàn)PLM實施目標。
表3 實施風險分析表
4.3 數(shù)據(jù)遷移
對于現(xiàn)有PDM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，包括Part/BOM，圖紙，變更信息，控制文檔等，通過開發(fā)的OPEN PDM遷移工具完成，同時，確保在數(shù)據(jù)遷移過程中的PDM的數(shù)據(jù)和PLM的數(shù)據(jù)在發(fā)生變更時，可以自動雙向同步。同時，對于存在于共享盤，以flat file存在的CAD數(shù)據(jù)，包括3D數(shù)據(jù)，2D數(shù)據(jù)，文檔等，通過PLM自帶的數(shù)據(jù)批量上傳工具，通過人工方式完成。
通過數(shù)據(jù)遷移工具，數(shù)據(jù)遷移團隊的努力工作，在5個月的數(shù)據(jù)遷移周期內容，PLM實施團隊共完成了82個項目的Part/EBOM，變更，控制文檔的遷移，以及40個項目的CAD數(shù)據(jù)遷移，包括CATIA 3D數(shù)據(jù)，CATIA 2D數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)遷移工作是PLM系統(tǒng)實施項目的基礎工作，只有完全準確的把數(shù)據(jù)遷移到PLM系統(tǒng)中，才能使項目團隊真正實現(xiàn)在PLM系統(tǒng)中進行日常工作，遵循規(guī)范化的業(yè)務流程，進而實現(xiàn)全面的協(xié)同，打通各個業(yè)務壁壘。
圖2 PLM實施完成的遷移工作的量化數(shù)據(jù)
4.4 培訓
在PLM系統(tǒng)開發(fā)過程中，針對PLM系統(tǒng)的推廣使用，Global成立培訓團隊，創(chuàng)建培訓系統(tǒng)，把相關培訓內容加入到培訓系統(tǒng)中，每個用戶可以登錄系統(tǒng)進行自主學習，每次學習后可以通過參加課程后的測試題，了解自己的學習掌握程度，尤其針對基礎功能的學習測試成績通過與否（90分）是我們給該用戶創(chuàng)建PLM賬戶的一個關鍵前提，這樣可以確定所有具有PLM賬戶的用戶都具有PLM基本技能。同時，建立各區(qū)域的培訓師，建立各部門的培訓關鍵用戶團隊，以便于靈活的應對各位用戶的培訓需求和解決來自他們的各類問題。
在PLM實施過程中，完成了3名PLM系統(tǒng)專家和18名關鍵用戶的培訓，其在PLM的實施過程中起到了舉足輕重的作用，完成了培訓材料的本地化，組織培訓活動，跟蹤培訓進展，及時準確的解決用戶在使用PLM系統(tǒng)過程中出現(xiàn)的問題。
4.5 實施問題的管控
建立每周的問題交流會議，及時解決實施過程中出現(xiàn)的各類問題，同時，建立問題跟蹤清單，并根據(jù)問題緊急和嚴重程度，建立問題升級流程。在此過程中出現(xiàn)的主要問題有：①系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性問題；②關鍵的涉及到Part/BOM的功能問題；③數(shù)據(jù)的多站點的multisite共享問題。
表4 問題清單
圖3 實施過程中問題跟蹤和解決圖表
4.6 實施過程中的數(shù)據(jù)發(fā)放控制
在實施過程中，如果項目已經遷移到PLM系統(tǒng)，則要求該項目的數(shù)據(jù)發(fā)放必須通過PLM系統(tǒng)進行，同時關閉該項目在PLM系統(tǒng)外所有的存儲服務器的寫入權限；如果項目處于系統(tǒng)遷移過程中，則通過手工方式記錄數(shù)據(jù)發(fā)放情況，待數(shù)據(jù)遷移到PLM系統(tǒng)后，在PLM系統(tǒng)中對發(fā)放數(shù)據(jù)重新補充發(fā)放過程；對于所有的新項目，直接進入系統(tǒng)中進行管理，如果涉及的借用件沒有在PLM系統(tǒng)中，則需要先完成該數(shù)據(jù)的遷移。
4.7 未來的功能
基于PLM的實施進展，公司規(guī)劃下面功能以在未來合適的時間進行實施：
- Digital Engineering（TCM）
- 成本管理和質量管理
- Application integration（ERP，F(xiàn)PDM，行云系統(tǒng)）
5 PLM實施的效果分析
（1）基于build產品項目管理流程的規(guī)范化。通過PLM系統(tǒng)把產品開發(fā)和投產體系進行固化和優(yōu)化；通過精確BOM，有效確保了產品數(shù)據(jù)信心的準確性，保證每個Build都可以根據(jù)項目的實際狀態(tài)進行精確控制。
（2）數(shù)據(jù)的全球共享。通過PLM系統(tǒng)，可以把全球各站點的設計數(shù)據(jù)，包括歐洲，北美，亞太等，在一個系統(tǒng)進行統(tǒng)一的進行管理，通過multisite機制進行數(shù)據(jù)的共享，共享數(shù)據(jù)的變更通過變更機制進行協(xié)同。
（3）工作效率的提升。通過PLM系統(tǒng)，真正實現(xiàn)了產品研發(fā)過程和產品創(chuàng)新的有效協(xié)同，是不同部門，不同區(qū)域的工程師在一個虛擬的環(huán)境中共同工作，通過共同規(guī)范的工作規(guī)則，有效節(jié)約了通過交流時間，確保了溝通交流信息的準確性，以最大程度的提升工作效率，滿足未來公司參與激烈市場競爭的需求。
（4）產品開發(fā)質量的提升。通過PLM系統(tǒng)，可以使產品開發(fā)過程的透明化，及時準確的發(fā)現(xiàn)開發(fā)產品問題，并安排合適的資源進行快速系統(tǒng)的分析問題產生的根本原因，采取有效措施進行問題解決，有效保證開發(fā)產品的過程質量，包括開發(fā)數(shù)據(jù)，文檔，樣件等，進而，確保開發(fā)產品的投產時的各項KPI質量指標的達成。
總之，通過PLM系統(tǒng)的實施過程，我們不僅僅推廣使用一個IT系統(tǒng)，其實，我們從內到外的對公司的工作模式進行變革，改變了每一個人的工作方式，有效加強了團隊協(xié)作，提升了工作效率，改善了產品的質量水平。但是，PLM是一個持續(xù)演化的概念和系統(tǒng)，在未來，需要基于公司的戰(zhàn)略和業(yè)務發(fā)展，繼續(xù)把生產制造過程的各個專業(yè)系統(tǒng)集成在一起，以有效實現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)的宏偉目標。
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